进化发育生物学_Evo_Devo_研究前景

为研 究 植 物 基 因 和 基 因 组 结 构 与 功 能 进 化 提 供 了 一 个 良好 的模 式
进化 发 育 生 物 学 (E v o
傅德 志
( 中 国 科 学 院 植物研 究所
一
D
v) e o
10 0 0 9 ) 3
研 究前 景
,
北京
,
国 内外 学者 主 要 利 用 被 子 植物 拟 部 器 官突变 体 研 究 克隆 到一 些 控 制 花器 官发 育 的基 因 建 立 了 花 器 官 发 育 的 A B C 南芥 等植 物 花
。
但 能 否 在 植物 分 类 和 系 统发 育研 究领域起 到 突
。
的作 用 要 冷 静wk.baidu.com理 智 地 分析判 断
,
。
进 化 发 育生 物 学 研 究 核 心 内容确 实是 性 状 表 达 与 遗 传 机 制
这 样 的 研 究在 人类 经 济 目的 实 现
,
的有 机联 系 问题
方面 有 巨大 潜 力 方法 后
近 年 来在 植物 遗 传
;
、
生 理 和 发 育 等跨 学 科 领 域 的研 究 中
,
,
假 说 遗传模 型
Fo i 进 展( r h l
n e
有 关 裸子 植 物 买 麻 藤 类
et a
3
个 属 和 松科 一 些 相 关 的 同源 异型 基 因 的 工 作有 一 定 的
o v
h
l
.
,
19 9 7 :
,
0
RNA
,
2
1 9 个 基 因拷 贝
sn o
。
与拟 南 芥 相 似
sn o
:
大 部分水 稻 s n o 基因 簇
。
R NA
基 因 是 以 基 因簇 的 形 式
RN A
sn o
存在
其 中的 2 0 0 个
,
RN A
基 因组成 4 9 个
RNA
水 稻中 不 仅存 在 大 量 的 n o
。
基因 簇
因 (h o s 对 植物
(e o u i vl t n
n
来源 发 生 关 系 和 演化 历 程
,
并 构 建谱 系亲 缘 的 分 类系 统
,
。
s m
一e s i o u t f
、
e
o v
n i i t
n o
)
生理
遗传 学 和 分 子
。
生物 学 等 方 法 对 于 生 物 分 类 和 系 统 发 育 研 究 的 贡 献
只 是 在于 对某些性状 发生 机制和 过 程
,
至 少 不 应 该 过 分 乐观 和
,
期望 值 过 高 分布
,
。
通 过 这 种 研 究或许 可 以知 道 某 个性状 的遗 传机 制 和 在 类 群 中 的 分布 情 况
,
比 如被
子 植物 中 两 侧 对 称 花这 一 性 状 早而 己
。
在 多心 皮 类
、
离瓣 类
、
合瓣 类
、
单 子 叶 类 的 数 十 上 百 个科 中有 这 个 性 状 的 遗传 基 础 发 生 的较
。 、
并 乐 观 地 认 为进 化 发 育 生 物 学可 能是植 物 分 类 和 系统发 育研 究 的突 破 口
、
进 化 发 育 生 物 学 研 究 是 现代 遗 传学
分 子 生物 学
。
发 育生 物 学
,
特 别 是基 因 工 程 技术 的 完
美结 合
破口
,
可能 会 给 生 命 科 学 认 识 带 来某 种 飞 跃
第 七 届 全 国系 统 与进 化 植物学 青年 学 术研讨 会
,
2 00 2
年1 月
!2 !5
一
日
,
,
广 州 一珠 海
NA
条 染色体 的 着丝 点 附近 的特 定 区 域 内
r
。
r 通过 寻 找 与 R N A 的 互 补 序 列
,
n 对 s oR
基 因 指导 的
R NA
的 甲基 化 修 饰位 点进 行 全面 的 分析 和 确证
。
即 使 确 定 其 遗 传 机制 也 无 非是 表 明 被 子 植 物 是 单 系类 群
,
,
这些 信 息对 植 物 分 类 和 系统 发 育 研究 也 早 已 都 不 是 什 么 新 的 内容
a 主要 是 研 究 化石和 现代 类群表现 型 (p t e
,
、
生物 分 类 和 系 统发 育 研 究
的式样 的 区 别
r c s P o e ) 研 究 起到对 己 经 通 过 表 现 型 认识 的 生 物演 化 过 程 进 一 步 的 补充 和 完 善作 用
i W
n
te r e
ra
L 1 9 9 9: Mo u r d a
,
t e
a
L 19 9 9 )
,
。
进 化 发 育 生 物 学 (E
vo
一
D
ev o
)
的 理 论 方 法 体 系 正 在初 步 形 成(许 智 宏 等
这 个 学 术动 向
,
19 9
) 8
。
许 多 从 事植 物 分 类 和 系 统 发 育 的 研 究者 注 意 到
,
换 言之 就 是 性 状 来源 和 发 生 的 遗传 学基 础
。
如果 找到 有 用 性状 的基 因 或者 目标器 官 的基 因
设计 出 这 些 基 因 大 量表 达 的
,
在制 药 和 育 种 等 方 面 确实有 极 大 用 途
由 于 进 化 发 育 生 物 学 是 建 立 在人 为控 制 的 单 (寡 ) 性 状 表 达 及其 基 因 调 控 作 用 基 础 上 的 因 此对 于 生 物 分 类 和 系 统 演 化 的 自然过程 研 究价值 应 该 是 极 其 有 限 的
。
明 确 了 R N A 甲基 化 修饰 位 点 共有 1 2 5 a c )的全 基 因 组 框 架序 列
,
r
个 (其
1 中 7 个是 植物特 异 的 )
a O 扫描 了我 国 公 布 的 粕 稻 ( 柳 S a
ia tv
s
P s
.
n i i d
,
发现 和 鉴 别 1 2 8
s
种
b
o x
CO s n
、
如
单 个 基 因 或基 因簇 的 复 制 和远 距 离 转 移
基 因 的 丢 失 和 新 基 因 的 获得
。
的起 源 以 及 可 能 改 变 功 能的 点突 变 的 发 生 及 积 累 等
Sn O R N A
相 嵌 式 的 杂合 基因 为 植物 中一 个 巨 大 的 R N A 家族 作
。
RN A
而 且 存 在 一 种 新 的基 因 组 织
t g en e
sn o
内 含子 n o
s
,
R NA
基 因簇
水 稻 内含 子
。
RNA
的 宿土 基
,
) 包 括核 糖 体 蛋 白 等 重 要的 看 家 基 因 和 一些 功 能 未 知 的 基 因
RN A
基 因 功 能及 基 因 组 织 的 比 较
、
揭 示 出 以 R N A 基 因 为 标 志 的 基 因 组 进化 机制